探究CFG桩在淤泥质土中施工的质量保证措施
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CFG桩施工过程中的注意事项研究[内容摘要]CFG桩也被称为水泥粉煤灰碎石桩,是指在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和而成具有一定粘结强度的桩。
为确保CFG 桩桩身质量、完整性满足设计及验标要求,针对CFG桩在施工过程中的各项注意事项进行研究,确定并完善合理的施工工艺标准。
[关键字]CFG桩;施工注意事项1.概述CFG即水泥粉煤灰碎石桩,类似于混凝土素桩,是在素桩基础上发展起来的新型桩体,桩体与桩间土共同作用组成复合地基。
CFG桩施工主要有以下四种施工工艺:(1)长螺旋钻孔灌注成桩:通常使用于地下水位以上的粘性土、粉土、人工填土地基;(2)泥浆护壁钻孔灌注成桩:适用于粘性土、粉土、砂土、人工填土、碎石(砾)石土及风化岩层分布的地基;(3)长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩:通常应用于砂土、粉土、粘性土等地基和对噪音及泥浆污染有严格要求的场地;(4)沉管灌注成桩:适用于粘性土、粉土、淤泥质土人工填土及无密实厚砂层的地基。
本文中重点讨论长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩,由于机械设备大,对地面的平整度和压实度要求高,施工过程中需要地泵配合,同时要考虑混凝土的罐车的运输通道,施工前一定要进行合理的组织,做好三通一平和现场组织。
2.CFG桩施工2.1施工前准备(1)建筑物场地地质勘探报告;(2)CFG桩布桩图以及设计说明;(3)调查线路内障碍物及地下管线;(4)路基放样用的导线桩、水准点桩的布设、联测;(5)备料:CFG桩混合料由水泥、粉煤灰、砂、碎石和水组成,施工前拌和站要将CFG桩所用材料备齐,并进行试验与进场检验;(6)具备“三通一平”条件。
2.2工艺流程混合料搅拌→场地整平→测量放样→钻机就位→钻进成孔→灌注及拔管→移机2.3施工工艺(1)钻机就位:首先用全站仪放出控制樁,然后用钢尺根据控制桩放出每根各CFG桩桩位,再用直径15mm的钢钎竖直打入20cm深的孔,在孔内灌入石灰粉,并在孔内插入标记物,最好用一次性木、竹筷或钢筋,方便在钻孔过程中因钻孔废泥把桩位埋没后进行查找。
CFG桩施工质量控制及措施CFG桩是水泥粉煤灰碎石桩的简称,一般有三种成桩施工方法:振动沉管灌注成桩(适用于粉土、粘性土及素填土地基)、长螺旋钻孔灌注成桩(适用于地下水位以上的粘性土、粉土、素填土、中等密实以上的砂土)和长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩(适用于粘性土、粉土、砂土以及对噪声或泥浆污染要求严格的场地)。
CFG桩复合地基,通过改变桩长、桩距、褥垫厚度和桩体配比,能使复合地基承载力幅度的提高有很大的可调性。
它具有沉降变形小、施工简单、造价低、承载力提高幅度大、适用范围较广、社会和经济效益明显等特点,广泛地用于工业厂房和民用住宅的地基处理和加固。
CFG桩最常用的成桩施工方法有振动沉管灌注成桩和长螺旋钻孔、管内泵压混合料灌注成桩两种方法。
1施工工艺流程长螺旋钻孔、管内泵压混合料成桩施工工艺流程1.1钻机就位将长螺旋钻就位,调整钻机水平并固定,专人检查钻头锥尖对准桩位中线,螺旋钻机就位后,司钻人员根据钻机架上的铅垂调节钻机垂直度,确保垂直度偏差≤1%。
开钻前对桩位进行复核,桩位点偏差不得大于30mm。
控制要点:(1)现场控制采用桩架上挂垂球的方法测量该孔的垂直度,也可采用钻机自带垂直度调整器控制钻杆垂直度。
(2)每根桩施工前现场工程技术人员进行桩位对中及垂直度检查,满足要求后方可开钻。
(3)每工班要有专人对钻杆、钻头的直径进行检查,避免因钻杆、钻头的磨损,而造成桩径达不到要求。
1.2钻进成孔钻孔开始前,关闭钻头阀门,向下移动钻杆至钻头触地时,启动马达钻进,先慢后快,同时检查钻孔的偏差并及时纠正。
当钻头到达设计桩长预定标高时,在动力头底面停留位置相应的钻机塔身处作醒目标记,作为施工时控制孔深的依据,当动力底面达到标记处桩长即满足设计要求。
施工时还需考虑施工工作面的标高差异,作相应增减。
控制要点:(1)在成孔过程中发现钻杆摇晃或难钻时,应放慢进尺,防止钻孔偏斜、位移和钻具损坏。
(2)根据钻机塔身上的进尺标记,成孔到达设计标高时,停止钻进。
CFG桩质量通病及防治措施一、通病现象堵管原因分析及防治措施1、混合料配合比不合理。
当混合料中的细骨料和粉煤灰用量较少时,混合料和易性不好,粗骨料粒径过大时常发生堵管。
防治措施:注意混合料的配合比,尤其要注意将粉煤灰掺量控制在 140 kg/ m3~155 kg/ m3 的范围内,坍落度应控制在 160 mm~200mm 之间,粗骨料粒径控制在 3cm 以内。
2、混合料搅拌质量有缺陷。
在 CFG 桩施工中,混合料由混凝土泵通过刚性管、高强柔性管、弯头最后到达钻杆芯管内。
混合料在管线内借助水和水泥砂浆润滑层与管壁分离后通过管线。
坍落度太大的混合料,易产生泌水、离析,泵压作用下,骨料与砂浆分离,摩擦力加剧,导致堵管。
坍落度太小,混合料在输送管路内流动性差,也容易造成堵管。
防治措施:提前按规范要求做好混凝土施工方案,严格执行方案中有关混凝土搅拌的配比要求,加强过程控制。
3、施工操作不当。
钻孔进入土层预定标高后,开始泵送混合料,管内空气从排气阀排出,待钻杆内管及输送软、硬管内混合料连续时提钻。
若提钻时间较晚,在泵送压力下钻头处的水泥浆液被挤出,容易造成管路堵塞。
防治措施:加强对实际操作工人的交底和培训,增加试桩演练,完善做好过程标记。
4、冬期施工措施不当。
冬期施工时,混合料输送管及弯头均需做防冻保护,防冻措施不力,常常造成输送管或弯头处混合料的冻结,造成堵管。
防治措施:1、做好输送管及弯头处的防冻保护措施。
2、采用加热水的办法提高混合料的出口温度,同时水温不超过60℃,否则会造成混合料的早凝5、设备缺陷。
弯头曲率半径不合理、弯头与钻杆不能垂直连接等会造成堵管。
混合料输送管要定期清洗,否则管路内有混合料的结硬块,还会造成管路的堵塞。
防治措施:施工前,对砼输送管道连接处、转弯处及出料进料接口处进行仔细检查,排除管管不对口、不垂直及管道清理不到位等情况。
6、施工输送管过长。
输送管过长容易发生堵管现象防治措施:控制混合料输送管长度,一般长度不易超过 100m。
水泥粉煤灰碎石桩(CFG桩)加固地基随着地基处理技术的不断发展,越来越多的材料可以作为复合地基的桩体材料。
粉煤灰是我国数量最大、分布范围最广的工业废料之一,为桩体材料开辟了新的途径。
水泥粉煤灰碎石桩是采用碎石、石屑、粉煤灰、少量水泥加水进行拌和后,利用桩工机械,振动灌人地基中,制成一种具有粘结强度的非柔性、非刚性的亚类桩,它与桩间土形成复合地基,共同承受荷载,从而达到加固地基的目的。
目前,在建筑工程中,较多选用。
7.10.1 缩颈、断桩1.现象成桩困难时,从工艺试桩中,发现缩颈或断桩。
2.原因分析(1)由于土层变化,在高水位的粘性土中,振动作用下会产生缩颈。
(2)灌桩填料没有严格按配合比进行配料、搅拌以及搅拌时间不够。
(3)在冬期施工中,对粉煤灰碎石桩的混合料保温措施不当,灌注温度不符合要求,浇灌又不及时,使之受冻或达到初凝。
雨季施工,防雨措施不利,材料中混入较多的水分,坍落度过大,从而使强度降低。
(4)拔管速度控制不严。
(5)冬期施工冻层与非冻层结合部易产生缩颈或断桩。
(6)开槽及桩顶处理不好。
3.防治措施(1)要严格按不同土层进行配料,搅拌时间要充分,每盘至少3min。
(2)控制拔管速度,一般1~1.2m/min。
用浮标观测(测每米混凝土灌量是否满足设计灌量)以找出缩颈部位,每拔管1.5~2.0m,留振20s左右(根据地质情况掌握留振次数与时间或者不留振)。
(3)出现缩颈或断桩,可采取扩颈方法(如复打法、翻插法或局部翻插法),或者加桩处理。
(4)混合料的供应有两种方法。
一是现场搅拌,一是商品混凝土。
但都应注意做好季节施工。
雨期防雨,冬期保温,都要苫盖,并保证灌人温度5℃以上(冬期按规范)。
(5)每个工程开工前,都要做工艺试桩,以确定合理的工艺,并保证设计参数,必要时要做荷载试验桩。
(6)混合料的配合比在工艺试桩时进行试配,以便最后确定配合比(荷载试桩最好同时参考相同工程的配合比)。
(7)在桩顶处,必须每1.0~1.5m翻插一次,以保证设计桩径。
浅谈CFG桩施工技术及常见问题分析摘要:笔者长期从事路桥施工管理,本文就cfg桩的施工技术要点做简单探讨,着重介绍了cfg桩在施工当中常见问题的原因及防治措施。
旨在与同行探讨学习,共同进步。
关键词:cfg桩施工要点常见问题分析中图分类号:tu74 文献标识码:a 文章编号:水泥粉煤灰碎石桩(cement flyash gravel pile)简称cfg桩,是在碎石桩基础上加进一些石屑、粉煤灰和少量水泥,加水拌和制成的一种具有一定粘结强度的桩,和桩间土、褥垫层一起形成负荷地基。
cfg桩加固原理及适用范围:利用振动打桩机沉击300~400mm的桩管,在管内边振动填碎石、粉煤灰、水泥和水按一定比例配合的材料,形成半刚性的桩体,与原地面形成复合地基,也可用其他方法成孔。
cfg桩主要适用于淤泥、杂填土、粘性土等不良地质条件的加固。
水泥粉煤灰碎石(cfg)桩施工技术要点水泥粉煤灰碎石(cfg)桩施工方法主要有以下2种方式:(一)振动沉管灌注法1.工艺流程:原地面处理-测量放样-沉管机就位-下沉至设计深度-停机混合料入管-均匀拔管至桩顶-沉管机移位。
2、振动沉管灌注施工时应注意符合下列规定:(1)振动沉管过程中每沉1m应记录电流表一次,并对土层沿桩长变化情况。
(2)在钻进过程中,应严格控制钻机沉管垂直度偏差,钻杆偏差不大于1%。
(3)水泥、粉煤灰、碎石混合料应用搅拌机拌合。
坍落度、拌合时间应按工艺性试验确定的参数进行控制,且拌合时间不得少于1min。
(4)沉管至设计深度后应向管内一次投放混合料,投料后留振5~10s方可上提沉管。
(5)拔管速率应按试桩确定参数控制,如遇淤泥或淤泥质土,放慢拔管速度。
拔管过程中不允许反插,如上料不足,在拔管过程中加料。
(6)机械移位不得挤压已施工桩,混合料初凝后,人工将桩顶松散部分和浮浆挖除,将桩顶挖平至设计标高。
(二)长螺旋钻管内泵压混合料灌注法1.工艺流程:原地面处理-测量放样-钻机就位-钻进至设计深度-停钻-泵送混合料-均匀拔管至桩顶-沉管机移位2、长螺旋钻管内泵压混合料灌注施工时应注意符合下列规定:(1)在钻进过程中,应严格控制钻机钻杆垂直度偏差,钻杆偏差不大于1%。
CFG桩成桩常用施工方法及质量控制措施总结CFG桩是一种针对地下连续墙施工中的桩基工程而设计的一种特殊的施工工法。
下面将从施工方法和质量控制两方面对CFG桩的常用施工方法及质量控制措施进行总结。
一、施工方法:1.软弱地层:在软弱地层中,首先进行土层改造,使用适当的手段提高地层的承载力和抗侧力。
然后,切割墙体,并在侧壁施工钢筋网壳。
接下来,使用CFG搅拌桩机对钢筋网壳进行施工,同时配以导管进行控制。
最后,注入浆液进行固化。
2.强夯加固:对于部分较深且非常软弱的地层,可以采用强夯加固的方式,先利用振动锤对地层进行强夯达到加固效果。
然后进行适当修整,再进行CFG桩的施工。
3.岩石地层:在岩石地层中,需要选用硬质合金刀具进行切削,同时控制切削深度和速度,以保证切削质量。
然后,根据需要进行锥体加固,再进行CFG桩的施工。
二、质量控制措施:1.原材料控制:对于CFG桩所需的原材料如砂、石、水泥等,需要进行严格的质量控制,通过合格证明、检验报告等方式进行核实。
2.设备监测:对CFG搅拌桩机的设备状况进行监测,确保其正常运转和施工质量。
同时,对关键部件如搅拌器、输送器等进行定期检查和维护。
3.施工过程监测:对CFG桩的施工过程进行实时监测,包括搅拌水泥比、搅拌时间、桩身直径、桩长等参数的监测,确保施工符合设计要求。
4.现场检验:在施工过程中,对CFG桩进行现场检验,包括桩身的坚固度、密实度、强度等指标的检测,以确保施工质量。
5.质检报告:根据施工过程的监测和现场检验结果,编制质检报告,对施工质量进行评估和分析,并提出改进措施。
通过以上施工方法和质量控制措施的应用,可以有效保证CFG桩的施工质量和工程安全,提高工程的整体效果和经济效益。
探究CFG桩在淤泥质土中施工的质量保证措施
探究CFG桩在淤泥质土中施工的质量保证措施
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XXXX集团有限公司市政分公司
摘要:针对珠海横琴新区非示范段环岛东路淤泥质土的特性,主要从两点进行研究:施工工艺、成桩质量控制。
从地质勘探、施工过程以及试验检测进行综合分析,探寻CFG桩在淤泥质土中的适用性及工艺、质量控制要点,为同类过程提供有一定的借鉴作用。
关键词:CFG桩复合地基软基处理淤泥质土应用
环岛东路中段为横琴新区内部环线交通的主干路网的重要组成部分,位于横琴岛东部小横琴山以东,设计道路等级为城市主干路,双向6车道,四幅路,道路红线宽度60m。
环岛东路中段全长3.8公里。
CFG桩软基处理段总长度2470米,场地平整标高为+2.400m。
CFG桩设计桩径400mm,桩身采用强度为C15的素混凝土进行浇注,桩长为6~29m之间,采用正方形布置。
一、工程地质情况
1.1地形、地貌
环岛东路中段为海漫滩地貌经后期人工活动回填形成陆域,现为平地,地面标高约 2~10m,大部分为块石回填形成的水泥道路,部分区域为蕉林、鱼塘。
1.2工程地质情况
据勘探钻孔揭示,道路沿线路基土地质结构分布情况如下:人工填积层、第四系湖塘相沉积层、第四系海相沉积层、第四系海陆交互相沉积层、残积层和燕山期侵入花岗岩。
其中场地表层填筑土下均为较厚淤泥层,但表层填筑土厚度差异较大,层内含较多碎石及块石,道路部分下卧淤泥层厚度:5.6m~13m。
二、CFG桩施工
CFG桩施工工艺流程
2.1、准备工作
(1)根据我单位振动沉管式CFG桩的试桩总结做以下施工准备:
a.使用振动沉管桩机成孔及商品砼灌注的施工方法,成桩速
度快、质量比较好,适合本工程环岛东路中段的土层施工;如振动沉管能有效穿透地表填土层,成孔质量较好、效率高,对周边土层进行挤密,有效降低砼用量(群桩时充盈系数偏小),能有效提高复合地基承载力。
b.采用砼配合比的坍落度控制在30~50mm,若现场施工有困难时可采用50~70mm,拔管速度控制在1.2~1.5m/min。
c、施打顺序按从中间往两侧施工,隔桩跳打顺度施工,成桩后不允许机械扰动。
d、用潜孔钻机进行引孔,速度快,效率高,可以对下部石块进行有效击碎。
e、待工程桩施工时,路基施工后形成群桩,土体相对挤密,淤泥侧壁抗力增加,填筑层相对挤密,裂隙较少。
可以有效减少充盈系数偏高。
根据现场试装经验充盈系数一般在1.15~1.2之间。
(2)材料准备: CFG桩所用C15混凝土采用商品混凝土。
(3)CFG打桩机采用振动沉管CFG桩机,型号DZ60,振动锤功率115kw。
2.2、振动沉管灌注成桩
(1)确定布桩原则
CFG桩采用振动沉管法施工,施工顺序采用跳打形式,且宜从中间向外围逐行或隔行施打。
桩机施工行走顺序为:
(2)CFG桩施工工艺
1)放线:根据图纸要求的布桩原则进行布桩,并绘制测量放线图,交与监理及项目部复核后,方进行测量放样,每个桩位均作标志,编制桩号。
2)桩机就位,调整沉管与地面垂直,在沉管周围选择两个点,两点在沉管处的投影夹角为90度,各放置一台经纬仪,观测沉管的垂直度,确保垂直度偏差不大于1%;桩位偏差不大于20cm。
3)沉管过程中做好记录,每沉1m记录电流表上的电流一次。
控制钻孔沉管入土深度,确保桩长偏差在+100mm范围内。
4)停机后立即向管内灌注混凝土,直到混凝土与进料口齐平,坍落度宜为30~50mm,振动沉管灌注成桩后,桩顶浮浆厚度不宜超过100mm。
5)拔管时,先启动马达,留振5~10s,开始拔管,拔管速度应按匀速控制,线速度为 1.2~1.5m/min左右,如遇淤泥质
土,控制拔管速度不得大于0.6m/min。
6)拔管过程中不允许反插。
7)上料不足时在拔管过程中空中投料,以保证成桩后桩顶标高达到设计要求。
桩顶标高应高出设计标高,高出长度不小于0.5m。
8)沉管拔出地面,确认沉桩符合设计要求后用粒状材料或湿粘性土封顶。
然后进行下一根桩施工。
9)沉管时若遇块石,无法沉管到设计深度,可偏移20cm 左右,重新造孔,原孔用块石或粘土回填压实。
10)成桩过程中,抽样做混凝土试块,标准养护,测定其立方体28d抗压强度。
11)邻桩施工应采用隔桩跳打。
施工间隔应待相邻桩混凝土达到设计强度。
对于满堂布桩,应采取从中心向外推进或从一边向另一边推进的方案,以免桩机机械碾压已施工完成的桩头。
12)管沟开挖过程中,若遇CFG桩,需合理截除至管线基础底,并做好防护。
2.3、沉桩过程中遇块石时的处理
根据现场情况,环岛东路部分路段存在抛石,沉管时若遇小块石,无法沉管到设计深度,可偏移20cm左右,重新造孔,原孔用块石或粘土回填压实。
对于大面积块石区域CFG桩施工前需先进行引孔。
大直径的孤石在平面上的投影面积相当大,无法
按常规作移位规避补桩处理在面积抛石区域采用冲孔桩机于设计桩位处引孔,引孔直径60cm,用冲孔锤打穿抛石后,孔内用中粗砂或粘土回填至地面,再以常规CFG桩施工成桩。
2.4、质量要求
三、检测要求
(1)施工过程中质量检验主要应检查施工记录、混泥土料塌落度、桩数、桩位偏差和桩体试块抗压强度。
(2)CFG桩地基处理竣工时,承载力检测应采用单桩竖向抗压承载力试验。
单桩承载力设计要求为300kN。
(3)CFG桩地基检验应在桩身强度满足试验荷载条件时进行,并宜在施工结束28d后进行,桩身强度不低于C15。
试验数量为总桩数的1%。
(4)CFG桩抽取总桩数的10%的桩进行低应变动力试验,检测桩身完整性。
(5)CFG桩单桩竖向极限承载力采用静载检测,桩基完整性检测采用低应动力变检测,根据设计要求检测数量详见下表:
检测工程数量表
经检测,所有受检CFG桩全部合格,没有出现断桩、缩颈等情况,单桩承载力和符合地基承载力检测均符合设计和规范要求。
四、CFG桩质量保证措施
1、严格控制拔管速率。
拔管速率太快可能导致桩径偏小或缩颈断桩,而拔管速率过慢又会造成水泥浆分布不匀,桩顶浮浆过多,桩身强度不足和形成混和料离析现象,导致桩身强度不足。
故施工时,应严格控制拔管速率。
正常的拔管速率应控制在1.2~1.5m/min。
2、控制好混合料的坍落度。
大量工程实践表明,混合料坍落度过大,会形成桩项浮浆过多,桩体强度也会降低。
坍落度控制在30~50mm,和易性好,当拔管速率为1.2~1.5m/min,
一般桩顶浮浆可控制在100mm左右,成桩质量容易控制。
3、设置保护桩长。
使桩在加料时,比设计桩长多加0.5米以上,将沉管拔出后,用插入式振捣棒对桩顶混合料加振3~5秒,提高桩顶混合料密实度。
上部用土封项,增大混合料表面的高度即增加了自重压力,可提高混合料抵抗周围土挤压的能力,避免新打桩振动导致已打桩受振动挤压,混合料上涌使桩径缩小。
4、拔管过程避免反插。
在拔管过程中若出现反插,由于桩管垂直度的偏差,容易使土与桩体材料混合,导致桩身掺土影响桩身质量,应避免反插。
六、总结
CFG桩作为一种加固软土地基得行之有效的的方法,由于施工质量控制难度较大,对桩身混凝土质量的控制要求较高,本文从打桩机行走顺序、投料方式、拔管速度、混凝土坍落度、遇块石处理方式等方面进行分析,提出了施工过程中质量控制措施,确保CFG桩复合地基得处理效果,可作为今后类似工程参考。
参考文献:
(1)建筑地基处理技术规范(JGJ79-2012)
(2)城市道路路基工程施工及验收规范(GJJ44-91K)
(3)建筑地基基础设计规范(GB50007-2011)
(4)建筑桩基础技术规范(JGJ94-2008)。